slide No. 6 / 8

この成膜速度を元にして、求めた密度の分布の様子を示します。

それぞれ2Pa, 5Pa, 10Pa, 20Paの結果で、円筒対称の中心が各図の左側です。白い外形線がターゲットと基板ホルダを表しています。

粒子はターゲットのエロージョントラックから放出されるものとしており、半径2cmの辺りです。

カラーのスケールは、立方メートル分の１の常用対数をとりまして、16.5から19までがこのカラースケールに対応します。つまり 1 立方メートルあたり 10^17 個から 10^19 個程度の空間密度になります。

ご覧の通り、圧力が上がることによって粒子の密度が上昇していることがわかります。2Paでは10^17 個/m^3程度ですが、10Pa以上では10^19に近い値になっています。

高圧では、ターゲットから放出された銅のスパッタ原子がアルゴンのガス原子と衝突する回数が増えるため、運動エネルギーが速やかに減少します。また、平均自由行程も短くなります。これらから、拡散速度が小さくなり、密度が上昇するのだろうと考えています。